Příjem selenu a zinku hlívou ústřičnou (Pleurotus ostreatus) kultivovanou na různých substrátech s cílem využití plodnic hub jako doplňků stravy

Bc. Anna Panina

Master's thesis

Intake of selenium and zinc by oyster mushrooms (Pleurotus ostreatus) cultivated on various substrates in order to use fungal fruiting bodies as food supplements

Abstract:

Selen a zinek patří mezi stopové prvky mající nezastupitelnou roli v metabolismu lidského organismu. Je proto žádoucí zajištění jejich pravidelného příjmu. Jedním ze způsobů, jak přirozeně tyto mikroprvky tělu dodávat je příjem ze stravy. Pleurotus ostreatus je pěstovaná jedlá houba, která má vysoké kulinářské, dietetické a léčivé vlastností. Podhoubí P. ostreatus se vyznačuje schopností účinné absorpce mikroprvků z růstového substrátu. V předložené práci byla zkoumána schopnost hlívy ústřičné, pěstované na různých substrátech, akumulovat ve svých plodnicích selen a zinek. Současně byl srovnán obsah Se a Zn v kloboucích a třeních hub. Rovněž byl stanoven vliv použitých substrátů a přídavku selenu v koncentraci 1 a 6 mg/kg na růst mycelia P. ostreatus. Kromě toho byl zkoumán příjem selenu 5. různými druhy hlívy, za účelem stanovení kmene s největším akumulačním potenciálem. Cílem této práci je možné využití obohacené hlívy ústřičné o selen a zinek jako doplněk stravy poskytující této stopové prvky. Pro zvýšení obsahu Se a Zn v plodnicích hlívy byly substráty obohaceny seleničitanem sodným v koncentraci 2, 6 a 18 mg/kg a síranem zinečnatým v koncentraci 10, 20 a 40 mg/kg. Obsah jednotlivých prvků ve vzorcích plodnic byl stanoven pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS, Inductively coupled plasma mass spectrometry) po předběžné mineralizaci vzorků v mikrovlnném rozkladném systému. V rámci experimentu bylo zjištěno, že obohacování substrátu zinkem mělo zanedbatelný účinek, obsah zinku v plodnicích P. ostreatus byl jen mírně zvýšen. Výsledky pokusu s obohacováním selenem statisticky prokázaly schopnost P. ostreatus akumulovat tento stopový prvek z různých substrátů. Náš pokus potvrdil účinek přidání Se k substrátu na jeho obsah v plodnicích. Bylo také stanoveno, že obsah Se a Zn v kloboucích hub je průkazně vyšší než v třeních. Výsledky ukázaly, že rychlost růstu mycelia P. ostreatus byla významně ovlivněna složením substrátu a použité koncentraci solí Se. Bylo stanoveno, že mycelium hlívy prorůstá pomaleji substrátem s přídavkem vyšší koncentraci Se. Bylo také zjištěno, že mycelium hlívy ústřičné prorůstá rychleji substrátem z Miscanthusu a pšeničných otrub než stejný substrát s přídavkem listnatých pilin. Současně bylo zjištěno, že plodnice z pilinového substrátu naakumulovaly mnohem více selenu, což může způsobovat pomalejší růst mycelia na tomto substrátu. Při porovnání příjmu Se různými kmeny hlívy bylo zjištěno, že nejvyšší obsah selenu měl kmen HK35, a to jak v kloboucích, tak v třeních. K prokázání průkaznosti je zapotřebí další výzkumy. Příprava doplňků stravy byla provedena v společnosti Terezia Company. Na základě získaných výsledků bylo vyhodnoceno, že pro výrobu doplňků stravy je vhodná koncentrace seleničinatu sodného v substrátu 18 mg/kg. Podařilo se připravit doplňky stravy v kapslích o hmotnosti 300 mg a obsahem Se 20,7 µg, což odpovídá 37 % z denní referenční hodnoty příjmu Se pro dospělé (55 μg).

Abstract:

Selenium and zinc are among the trace elements having an irreplaceable role in the metabolism of the human body. It is therefore desirable to ensure their regular income. One way to naturally supply these microelements to the body is through dietary intake. Pleurotus ostreatus is a cultivated edible fungus that has high culinary, dietary and medicinal properties. The fungus P. ostreatus is characterized by the ability to efficiently absorb microelements from the growth substrate. In the present work, the ability of oyster mushrooms, grown on various substrates, to accumulate selenium and zinc in their fruiting bodies was investigated. At the same time, the content of Se and Zn in hats and mushroom friction was compared. The effect of the substrates used and the addition of selenium at concentrations of 1 and 6 mg/kg on the growth of P. ostreatus mycelia was also determined. In addition, selenium uptake by 5. different species of oyster was examined to determine the strain with the greatest accumulation potential. The aim of this work is the possible use of oyster mushrooms enriched with selenium and zinc as a dietary supplement providing this trace element. To increase the Se and Zn content in oyster plants, the substrates were enriched with sodium selenite at a concentration of 2, 6 and 18 mg/kg and zinc sulfate at a concentration of 10, 20 and 40 mg/kg. The content of individual elements in the samples of fruiting bodies was determined by Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after preliminary mineralization of the samples in a microwave digestion system. In the experiment it was found that the enrichment of the substrate with zinc had a negligible effect, the content of zinc in the fruiting bodies of P. ostreatus was only slightly increased. The results of the selenium enrichment experiment statistically demonstrated the ability of P. ostreatus to accumulate this trace element from various substrates. Our experiment confirmed the effect of adding Se to the substrate on its content in fruiting bodies. It was also determined that the content of Se and Zn in mushroom hats is significantly higher than in friction. The results showed that the growth rate of P. ostreatus mycelia was significantly affected by the composition of the substrate and the concentration of Se salts used. It was determined that the fungal mycelium grows more slowly through the substrate with the addition of a higher concentration of Se. It has also been found that the oyster mushroom mycelium grows faster through a substrate from Miscanthus and wheat bran than the same substrate with the addition of deciduous sawdust. At the same time, it has been found that fruiting bodies from sawdust substrate have accumulated much more selenium, which can cause slower mycelial growth on this substrate. When comparing the intake with different strains of oyster mushrooms, it was found that the HK35 strain had the highest selenium content, both in hats and in frictions. Further research is needed to demonstrate evidence. The preparation of food supplements was performed by Terezia Company. Based on the obtained results, it was evaluated that the concentration of sodium selenite in the substrate of 18 mg/kg is suitable for the production of food supplements. Dietary supplements were prepared in capsules weighing 300 mg and containing Se 20.7 µg, which corresponds to 37% of the daily reference value of Se intake for adults (55 μg).

Keywords

selen, zinek, hlíva ústřičná, substrát, mycelium, obohacování, doplňky stravy

Keywords

selenium, zinc, oyster mushroom, substrate, mycelium, enrichment, food supplements

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivan Jablonský, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition